JP7258584B2 - Viewing angle control device and display device - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、視野角制御装置及び表示装置に関する。 TECHNICAL FIELD Embodiments of the present invention relate to viewing angle control devices and display devices.

近年、表示装置はノートパソコン、モニター、カーナビゲーション、関数電卓、中小型TV、大型TV、携帯電話、電子手帳など様々な製品に応用されている。これらの製品の中でも、電子手帳、パーソナル・デジタル・アシスタント(PDA)、携帯電話、タブレットパソコン(PC)、ノートPC等に用いる表示装置は軽薄短小のため、携帯して利用される機会が多い。また、ATM(automated teller machine)用途、および券売機用途の製品の表示装置は公共の場で利用される機会が多い。 In recent years, display devices have been applied to various products such as notebook computers, monitors, car navigation systems, scientific calculators, small and medium-sized TVs, large-sized TVs, mobile phones, and electronic notebooks. Among these products, display devices used in electronic diaries, personal digital assistants (PDAs), mobile phones, tablet computers (PCs), notebook PCs, etc. are light, thin, short and small, and are often carried around. In addition, the display devices for ATM (automated teller machine) and ticket vending machine products are often used in public places.

上記した製品において、使用状況によっては他人に表示内容を識別されては困る場合がある。例えば、携帯電話、PDA、又はタブレットPCにプライベートな内容を公共の場において表示している場合である。こうした場合、表示装置の視野角特性は狭いほうが望ましい。しかしながら、複数の人で表示画像を観察する機会もあることから表示装置が視野角を制御できる機能を有していることが望まれている。これに限らず、携帯機器および公共情報端末機器も視野角を制御する機能を有していることが望まれている。 In the above-described products, depending on the usage conditions, it may be troublesome if the display contents are identified by others. For example, when displaying private content on a mobile phone, PDA, or tablet PC in a public setting. In such a case, it is desirable that the viewing angle characteristic of the display device is narrow. However, it is desired that the display device has a function of controlling the viewing angle because there are occasions when the displayed image is observed by a plurality of people. Not limited to this, it is desired that mobile devices and public information terminal devices also have the function of controlling the viewing angle.

国際公開第2008/114677号WO2008/114677 特開平6-59287号公報JP-A-6-59287

本実施形態は、視野角を制御することが可能な視野角制御装置及び表示装置を提供する。 This embodiment provides a viewing angle control device and a display device capable of controlling the viewing angle.

一実施形態に係る視野角制御装置は、
基準軸に直交する第1透過容易軸を有する第1偏光板と、前記基準軸に直交する第2透過容易軸を有し前記第1偏光板と対向した第2偏光板と、前記第1偏光板と前記第2偏光板との間に位置した第1基板と、前記第1基板と前記第2偏光板との間に位置した第1電極と、前記基準軸に平行な第1配向軸を有し前記第1電極と前記第2偏光板との間に位置した第1配向膜と、前記第2偏光板と前記第1配向膜との間に位置した第2基板と、前記第2基板と前記第1配向膜との間に位置した第2電極と、前記基準軸に平行な第2配向軸を有し前記第2電極と前記第1配向膜との間に位置した第2配向膜と、複数の液晶分子を含む液晶材料及び複数の二色性色素分子を含む二色性色素を有し前記第1配向膜と前記第2配向膜との間に位置した液晶層と、を有する視野角制御パネルと、前記第1電極及び前記第2電極の駆動を制御する制御部と、を備え、前記液晶層は、平面視にて各々の前記液晶分子の長軸が前記基準軸に平行となり、前記長軸が前記基準軸に対して第1傾斜角を成す第1状態と、平面視にて各々の前記液晶分子の前記長軸が前記基準軸に平行となり、前記長軸が前記基準軸に対して前記第1傾斜角より大きい第2傾斜角を成す第2状態と、の何れか一方に切替えられ、前記第1配向膜及び前記第2配向膜は、それぞれ水平配向膜であり、前記液晶層は、正の誘電率異方性を有し、ホモジニアス配向を採り、前記制御部は、前記液晶層が前記第1状態に切替えられる際、前記第1電極と前記第2電極との間に0Vの電圧を印加し、前記液晶層が前記第2状態に切替えられる際、前記第1電極と前記第2電極との間に3乃至7Vの範囲内の電圧を印加する。
A viewing angle control device according to one embodiment includes:
a first polarizing plate having a first easy transmission axis orthogonal to the reference axis; a second polarizing plate having a second easy transmission axis orthogonal to the reference axis and facing the first polarizing plate; and the first polarized light a first substrate positioned between a plate and the second polarizing plate; a first electrode positioned between the first substrate and the second polarizing plate; and a first orientation axis parallel to the reference axis. a first alignment film located between the first electrode and the second polarizing plate; a second substrate located between the second polarizing plate and the first alignment film; and the first alignment film; and a second alignment film having a second alignment axis parallel to the reference axis and located between the second electrode and the first alignment film. and a liquid crystal layer having a liquid crystal material containing a plurality of liquid crystal molecules and a dichroic dye containing a plurality of dichroic dye molecules and positioned between the first alignment film and the second alignment film. a viewing angle control panel ; and a control section for controlling driving of the first electrode and the second electrode, and the liquid crystal layer has a long axis of each of the liquid crystal molecules parallel to the reference axis in plan view. A first state in which the long axis forms a first tilt angle with respect to the reference axis, and a first state in which the long axis of each of the liquid crystal molecules is parallel to the reference axis in plan view, and the long axis is in parallel with the reference axis. and a second state in which a second tilt angle larger than the first tilt angle is formed with respect to the axis , and the first alignment film and the second alignment film are horizontal alignment films, respectively. , the liquid crystal layer has a positive dielectric anisotropy and adopts homogeneous alignment, and the controller controls the first electrode and the second electrode when the liquid crystal layer is switched to the first state. and a voltage in the range of 3 to 7 V is applied between the first electrode and the second electrode when the liquid crystal layer is switched to the second state.

また、一実施形態に係る表示装置は、
基準軸に直交する第1透過容易軸を有する第1偏光板と、前記基準軸に直交する第2透過容易軸を有し前記第1偏光板と対向した第2偏光板と、前記第1偏光板と前記第2偏光板との間に位置した第1基板と、前記第1基板と前記第2偏光板との間に位置した第1電極と、前記基準軸に平行な第1配向軸を有し前記第1電極と前記第2偏光板との間に位置した第1配向膜と、前記第2偏光板と前記第1配向膜との間に位置した第2基板と、前記第2基板と前記第1配向膜との間に位置した第2電極と、前記基準軸に平行な第2配向軸を有し前記第2電極と前記第1配向膜との間に位置した第2配向膜と、複数の液晶分子を含む液晶材料及び複数の二色性色素分子を含む二色性色素を有し前記第1配向膜と前記第2配向膜との間に位置した液晶層と、を有する視野角制御パネルと、画像を表示する表示パネルと、前記第1電極及び前記第2電極の駆動を制御する制御部と、を備え、前記視野角制御パネルと前記表示パネルとの間に位置する偏光板は、前記第1偏光板及び前記第2偏光板の何れか一方であり、前記液晶層は、平面視にて各々の前記液晶分子の長軸が前記基準軸に平行となり、前記長軸が前記基準軸に対して第1傾斜角を成す第1状態と、平面視にて各々の前記液晶分子の前記長軸が前記基準軸に平行となり、前記長軸が前記基準軸に対して前記第1傾斜角より大きい第2傾斜角を成す第2状態と、の何れか一方に切替えられ、前記第1配向膜及び前記第2配向膜は、それぞれ水平配向膜であり、前記液晶層は、正の誘電率異方性を有し、ホモジニアス配向を採り、前記制御部は、前記液晶層が前記第1状態に切替えられる際、前記第1電極と前記第2電極との間に0Vの電圧を印加し、前記液晶層が前記第2状態に切替えられる際、前記第1電極と前記第2電極との間に3乃至7Vの範囲内の電圧を印加する。
Further, the display device according to one embodiment includes:
a first polarizing plate having a first easy transmission axis orthogonal to the reference axis; a second polarizing plate having a second easy transmission axis orthogonal to the reference axis and facing the first polarizing plate; and the first polarized light a first substrate positioned between a plate and the second polarizing plate; a first electrode positioned between the first substrate and the second polarizing plate; and a first orientation axis parallel to the reference axis. a first alignment film located between the first electrode and the second polarizing plate; a second substrate located between the second polarizing plate and the first alignment film; and the first alignment film; and a second alignment film having a second alignment axis parallel to the reference axis and located between the second electrode and the first alignment film. and a liquid crystal layer having a liquid crystal material containing a plurality of liquid crystal molecules and a dichroic dye containing a plurality of dichroic dye molecules and positioned between the first alignment film and the second alignment film. A viewing angle control panel, a display panel for displaying an image , and a control section for controlling driving of the first electrode and the second electrode, and are positioned between the viewing angle control panel and the display panel. The polarizing plate is either one of the first polarizing plate and the second polarizing plate, and the liquid crystal layer has a long axis of each of the liquid crystal molecules parallel to the reference axis in a plan view. forms a first tilt angle with respect to the reference axis, and the long axis of each of the liquid crystal molecules is parallel to the reference axis in plan view, and and a second state in which a second tilt angle is larger than the first tilt angle, wherein the first alignment film and the second alignment film are horizontal alignment films, respectively, and the liquid crystal layer is a , has a positive dielectric anisotropy and adopts a homogeneous alignment, and the control unit applies a voltage of 0 V between the first electrode and the second electrode when the liquid crystal layer is switched to the first state. A voltage in the range of 3 to 7 V is applied between the first electrode and the second electrode when a voltage is applied and the liquid crystal layer is switched to the second state.

図1は、第1の実施形態に係る表示装置を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the display device according to the first embodiment. 図2は、図1に示した表示パネルを示す断面図である。2 is a sectional view showing the display panel shown in FIG. 1. FIG. 図3は、図1に示した視野角制御パネル、第1偏光板、及び第2偏光板を示す断面図である。3 is a cross-sectional view showing the viewing angle control panel, the first polarizing plate, and the second polarizing plate shown in FIG. 1. FIG. 図4は、第2偏光板、上記視野角制御パネルの液晶層、及び第1偏光板を示す分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view showing the second polarizing plate, the liquid crystal layer of the viewing angle control panel, and the first polarizing plate. 図5は、上記表示パネルの一部、第1偏光板、及び第2偏光板を示す断面図であり、液晶層に電圧が印加されていない状態を示す図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing part of the display panel, the first polarizing plate, and the second polarizing plate, showing a state in which no voltage is applied to the liquid crystal layer. 図6は、図5に示した液晶層を示す平面図である。6 is a plan view showing the liquid crystal layer shown in FIG. 5. FIG. 図7は、上記表示パネルの一部、第1偏光板、及び第2偏光板を示す断面図であり、液晶層に電圧が印加されている状態を示す図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing part of the display panel, the first polarizing plate, and the second polarizing plate, and shows a state in which a voltage is applied to the liquid crystal layer. 図8は、図7に示した液晶層を示す平面図である。8 is a plan view showing the liquid crystal layer shown in FIG. 7. FIG. 図9は、液晶層におけるゲスト含有量が0%、1%、2%、及び3%であるそれぞれの場合において、上記表示装置の画面の正面方向から傾斜した角度に対するコントラスト比の変化をグラフで示す図である。FIG. 9 is a graph showing changes in the contrast ratio with respect to the angle of inclination from the front direction of the screen of the display device when the guest content in the liquid crystal layer is 0%, 1%, 2%, and 3%. FIG. 4 is a diagram showing; 図10は、上記角度が50°である場合において、上記含有量に対するコントラスト比の変化をグラフで示す図である。FIG. 10 is a graph showing changes in contrast ratio with respect to the content when the angle is 50°. 図11は、上記含有量が1%、2%、及び3%であるそれぞれの場合において、上記角度に対する光の透過率の変化をグラフで示す図である。FIG. 11 is a graph showing the change in light transmittance with respect to the angle when the content is 1%, 2%, and 3%. 図12は、上記正面方向(上記角度=0°)において、上記含有量に対する光の透過率の変化を示すプロット図である。FIG. 12 is a plot diagram showing changes in light transmittance with respect to the content in the front direction (the angle=0°). 図13は、上記第1の実施形態及び比較例2にて上記角度が50°である場合において、上記液晶層に印加される電圧に対する明るさの変化をグラフで示す図である。FIG. 13 is a graph showing changes in brightness with respect to the voltage applied to the liquid crystal layer when the angle is 50° in the first embodiment and the second comparative example. 図14は、上記第1の実施形態及び上記比較例2にて上記電圧が4Vである場合において、上記角度に対する輝度レベルの変化をグラフで示す図である。FIG. 14 is a graph showing changes in luminance level with respect to the angle when the voltage is 4 V in the first embodiment and the second comparative example. 図15は、上記第1の実施形態の変形例1に係る表示装置の視野角制御パネル、第1偏光板、及び第2偏光板を示す断面図である。15 is a cross-sectional view showing a viewing angle control panel, a first polarizing plate, and a second polarizing plate of a display device according to Modification 1 of Embodiment 1. FIG. 図16は、上記第1の実施形態の変形例3に係る表示装置の視野角制御パネル、第1偏光板、第2偏光板、第3偏光板、及び第4偏光板を示す断面図である。16 is a cross-sectional view showing a viewing angle control panel, a first polarizing plate, a second polarizing plate, a third polarizing plate, and a fourth polarizing plate of a display device according to Modification 3 of Embodiment 1. FIG. . 図17は、第2の実施形態に係る表示装置を示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view showing the display device according to the second embodiment.

以下に、本発明の各実施形態及び各変形例について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。 Hereinafter, each embodiment and each modification of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the disclosure is merely an example, and those skilled in the art will naturally include within the scope of the present invention any appropriate modifications that can be easily conceived while maintaining the gist of the invention. In addition, in order to make the description clearer, the drawings may schematically show the width, thickness, shape, etc. of each part compared to the actual embodiment, but this is only an example, and the interpretation of the present invention is not intended. It is not limited. In addition, in this specification and each figure, the same reference numerals may be given to the same elements as those described above with respect to the existing figures, and detailed description thereof may be omitted as appropriate.

(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態に係る表示装置DSPについて説明する。図1は、第1の実施形態に係る表示装置DSPを示す断面図である。
図1に示すように、表示装置DSPは、第1偏光板PL1と、第2偏光板PL2と、視野角制御パネルVPと、画像を表示する表示パネルPNLと、第3偏光板PL3と、照明装置BUと、制御部CONと、を備えている。
(First embodiment)
First, the display device DSP according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a display device DSP according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the display device DSP includes a first polarizing plate PL1, a second polarizing plate PL2, a viewing angle control panel VP, a display panel PNL for displaying an image, a third polarizing plate PL3, an illumination It comprises a device BU and a control unit CON.

第2偏光板PL2は、第1偏光板PL1と対向して配置されている。視野角制御パネルVPは、第1偏光板PL1と第2偏光板PL2との間に配置されている。表示パネルPNLは、視野角制御パネルVPに対向して配置されている。視野角制御パネルVPと表示パネルPNLとの間に位置する偏光板は、第1偏光板PL1及び第2偏光板PL2の何れか一方である。本実施形態において、視野角制御パネルVPと表示パネルPNLとの間に位置する偏光板は、第2偏光板PL2である。表示パネルPNLは、第2偏光板PL2と第3偏光板PL3との間に位置している。第1偏光板PL1は、照明装置BUと視野角制御パネルVPとの間に位置している。 The second polarizing plate PL2 is arranged to face the first polarizing plate PL1. The viewing angle control panel VP is arranged between the first polarizer PL1 and the second polarizer PL2. The display panel PNL is arranged to face the viewing angle control panel VP. The polarizing plate positioned between the viewing angle control panel VP and the display panel PNL is either the first polarizing plate PL1 or the second polarizing plate PL2. In this embodiment, the polarizing plate positioned between the viewing angle control panel VP and the display panel PNL is the second polarizing plate PL2. The display panel PNL is positioned between the second polarizer PL2 and the third polarizer PL3. The first polarizing plate PL1 is positioned between the illumination device BU and the viewing angle control panel VP.

制御部CONは、視野角制御パネルVP、表示パネルPNL、及び照明装置BUのそれぞれに電気的に接続され、視野角制御パネルVP、表示パネルPNL、及び照明装置BUのそれぞれの駆動を制御するように構成されている。 The control unit CON is electrically connected to each of the viewing angle control panel VP, the display panel PNL, and the lighting device BU, and controls driving of each of the viewing angle control panel VP, the display panel PNL, and the lighting device BU. is configured to

本実施形態の照明装置BUは、バックライトユニットである。照明装置BUは、拡散光を出射する。視野角制御パネルVPは、第1偏光板PL1及び第2偏光板PL2とともに照明装置BU側から入射される光を、拡散光として出射する第1状態と、集光して出射する第2状態と、の何れか一方に切替える。なお、上記集光して出射とは、第2偏光板PL2の表示パネルPNL側の表面の法線方向に集光して出射することを言う。 The illumination device BU of this embodiment is a backlight unit. The illumination device BU emits diffused light. The viewing angle control panel VP has a first state in which the light incident from the lighting device BU side together with the first polarizing plate PL1 and the second polarizing plate PL2 is emitted as diffused light, and a second state in which the light is condensed and emitted. , . Note that the above-mentioned condensed emission means condensing and emitting light in the normal direction of the surface of the second polarizing plate PL2 on the display panel PNL side.

表示パネルPNLには、拡散光又は上記拡散光より指向性の高い光が入射される。拡散光が表示パネルPNLに入射されると、表示装置DSPは視野角θを広くして画像を表示する。一方、上記拡散光より指向性の高い光が表示パネルPNLに入射されると、表示装置DSPは視野角θを狭くして画像を表示する。ここで、第1偏光板PL1、視野角制御パネルVP、及び第2偏光板PL2が並ぶ方向であり基準軸RAに直交する方向は表示装置DSPの正面方向である。基準軸RAが上下に延びるように表示装置DSPが配置されている場合、視野角θは、画面に向かって左右の有効視野の角度である。上記正面方向の視野角θは0°とする。本実施形態では、正面方向より左側の視野角θを正(+θ)とし、正面方向より右側の視野角θを負(-θ)として表すものとする。 Diffused light or light with higher directivity than the diffused light is incident on the display panel PNL. When the diffused light is incident on the display panel PNL, the display device DSP widens the viewing angle θ to display an image. On the other hand, when light with higher directivity than the diffused light enters the display panel PNL, the display device DSP narrows the viewing angle θ to display an image. Here, the direction in which the first polarizing plate PL1, the viewing angle control panel VP, and the second polarizing plate PL2 are arranged and the direction orthogonal to the reference axis RA is the front direction of the display device DSP. When the display device DSP is arranged such that the reference axis RA extends vertically, the viewing angle θ is the angle of the effective viewing field on the left and right sides of the screen. The viewing angle θ in the front direction is assumed to be 0°. In this embodiment, the viewing angle θ on the left side of the front direction is represented as positive (+θ), and the viewing angle θ on the right side of the front direction is represented as negative (−θ).

第1偏光板PL1、視野角制御パネルVP、第2偏光板PL2、表示パネルPNL、及び第3偏光板PL3は、これらの間に介在した接着層にて接着されている。但し、第1偏光板PL1、視野角制御パネルVP、第2偏光板PL2、表示パネルPNL、及び第3偏光板PL3の間には、接着層が介在していなくともよく、空気の層が介在していてもよい。
なお、表示装置DSPのうち、第1偏光板PL1、第2偏光板PL2、視野角制御パネルVP、及び制御部CONは、視野角制御装置を構成している。
The first polarizing plate PL1, the viewing angle control panel VP, the second polarizing plate PL2, the display panel PNL, and the third polarizing plate PL3 are bonded together with an adhesive layer interposed therebetween. However, between the first polarizing plate PL1, the viewing angle control panel VP, the second polarizing plate PL2, the display panel PNL, and the third polarizing plate PL3, an adhesive layer may not be interposed, and an air layer is interposed. You may have
In the display device DSP, the first polarizing plate PL1, the second polarizing plate PL2, the viewing angle control panel VP, and the control unit CON constitute a viewing angle control device.

次に、表示パネルPNLの構成について説明する。図2は、図1に示した表示パネルPNLを示す断面図である。
図1及び図2に示すように、表示パネルPNLは、透過型の液晶表示パネルである。そのため、本実施形態の表示装置DSPは、液晶表示装置である。表示パネルPNLは、透過型の液晶表示パネルであり、第2偏光板PL2と第3偏光板PL3との間に位置している。表示パネルPNLは、アレイ基板20と、アレイ基板20に隙間を置いて対向配置された対向基板30と、アレイ基板20と対向基板30との間に保持された液晶層40と、を備えている。
Next, the configuration of the display panel PNL will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the display panel PNL shown in FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the display panel PNL is a transmissive liquid crystal display panel. Therefore, the display device DSP of this embodiment is a liquid crystal display device. The display panel PNL is a transmissive liquid crystal display panel, and is positioned between the second polarizing plate PL2 and the third polarizing plate PL3. The display panel PNL includes an array substrate 20, a counter substrate 30 opposed to the array substrate 20 with a gap therebetween, and a liquid crystal layer 40 held between the array substrate 20 and the counter substrate 30. .

アレイ基板20は、透明な絶縁基板21を有している。絶縁基板21上には、スイッチング素子としての複数の薄膜トランジスタ22、複数の画素電極23、配向膜26等が設けられている。対向基板30は、透明な絶縁基板31を有している。絶縁基板31のアレイ基板20と対向する側に、カラーフィルタ50、対向電極32、及び配向膜33が設けられている。カラーフィルタ50は、遮光部51と、周辺遮光部52と、赤色、緑色、青色の複数の着色層53、54、55とを有している。アレイ基板20と対向基板30との隙間は、スペーサ25により保持されている。アレイ基板20及び対向基板30は、両基板の周縁部に配設されたシール材41により互いに接合されている。液晶層40は、アレイ基板20及び対向基板30間に保持され、シール材41で囲まれている。 The array substrate 20 has a transparent insulating substrate 21 . A plurality of thin film transistors 22 as switching elements, a plurality of pixel electrodes 23, an alignment film 26 and the like are provided on an insulating substrate 21 . The opposing substrate 30 has a transparent insulating substrate 31 . A color filter 50 , a counter electrode 32 , and an alignment film 33 are provided on the side of the insulating substrate 31 facing the array substrate 20 . The color filter 50 has a light shielding portion 51, a peripheral light shielding portion 52, and a plurality of colored layers 53, 54, 55 of red, green, and blue. A space between the array substrate 20 and the counter substrate 30 is held by a spacer 25 . The array substrate 20 and the counter substrate 30 are bonded to each other by a sealing material 41 provided on the periphery of both substrates. The liquid crystal layer 40 is held between the array substrate 20 and the counter substrate 30 and surrounded by a sealing material 41 .

次に、第1偏光板PL1、視野角制御パネルVP、及び第2偏光板PL2の構成について説明する。図3は、図1に示した視野角制御パネルVP、第1偏光板PL1、及び第2偏光板PL2を示す断面図である。図4は、第2偏光板PL2、視野角制御パネルVPの液晶層19、及び第1偏光板PL1を示す分解斜視図である。 Next, configurations of the first polarizing plate PL1, the viewing angle control panel VP, and the second polarizing plate PL2 will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the viewing angle control panel VP, first polarizing plate PL1, and second polarizing plate PL2 shown in FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view showing the second polarizing plate PL2, the liquid crystal layer 19 of the viewing angle control panel VP, and the first polarizing plate PL1.

図3及び図4に示すように、第1偏光板PL1は、基準軸RAに平行な第1吸収軸A1aを有している。第1偏光板PL1は直線偏光板である。なお、第1偏光板PL1の第1透過容易軸A1bは第1吸収軸A1aに直交している。第2偏光板PL2は、基準軸RAに平行な第2吸収軸A2aを有している。第2偏光板PL2は直線偏光板である。なお、第2偏光板PL2の第2透過容易軸A2bは第2吸収軸A2aに直交している。なお、上記第3偏光板PL3(図1)は、表示パネルPNLの表示モードに基づいて所定の方向に第3透過容易軸及び第3吸収軸を有している。 As shown in FIGS. 3 and 4, the first polarizing plate PL1 has a first absorption axis A1a parallel to the reference axis RA. The first polarizing plate PL1 is a linear polarizing plate. The first easy transmission axis A1b of the first polarizing plate PL1 is orthogonal to the first absorption axis A1a. The second polarizing plate PL2 has a second absorption axis A2a parallel to the reference axis RA. The second polarizer PL2 is a linear polarizer. The second easy transmission axis A2b of the second polarizing plate PL2 is orthogonal to the second absorption axis A2a. The third polarizing plate PL3 (FIG. 1) has a third easy transmission axis and a third absorption axis in a predetermined direction based on the display mode of the display panel PNL.

視野角制御パネルVPは、第1基板11、第1電極12、第1配向膜13、第2基板15、第2電極16、第2配向膜17、及び液晶層19を有している。
第1基板11は、第1偏光板PL1と第2偏光板PL2との間に位置している。第1基板11は、ガラスや樹脂などの透明な絶縁基板で形成されている。第1電極12は、第1基板11と第2偏光板PL2との間に位置している。本実施形態において、第1電極12は、第1基板11の上に形成されている。第1電極12は、ITO(インジウム・ティン・オキサイド)等の透明な導電材料で形成されている。また、第1電極12は、第1基板11の上に形成されている。第1配向膜13は、第1電極12と第2偏光板PL2との間に位置している。本実施形態において、第1配向膜13は、第1電極12の上に形成され、液晶層19に接している。第1配向膜13は、基準軸RAに平行な第1配向軸AA1を有している。
The viewing angle control panel VP has a first substrate 11 , a first electrode 12 , a first alignment film 13 , a second substrate 15 , a second electrode 16 , a second alignment film 17 and a liquid crystal layer 19 .
The first substrate 11 is positioned between the first polarizing plate PL1 and the second polarizing plate PL2. The first substrate 11 is formed of a transparent insulating substrate such as glass or resin. The first electrode 12 is positioned between the first substrate 11 and the second polarizing plate PL2. In this embodiment, the first electrode 12 is formed on the first substrate 11 . The first electrode 12 is made of a transparent conductive material such as ITO (indium tin oxide). Also, the first electrode 12 is formed on the first substrate 11 . The first alignment film 13 is located between the first electrode 12 and the second polarizing plate PL2. In this embodiment, the first alignment film 13 is formed on the first electrode 12 and is in contact with the liquid crystal layer 19 . The first alignment film 13 has a first alignment axis AA1 parallel to the reference axis RA.

第2基板15は、第2偏光板PL2と第1配向膜13との間に位置している。第2基板15は、ガラスや樹脂などの透明な絶縁基板で形成されている。第2電極16は、第2基板15と第1配向膜13との間に位置している。本実施形態において、第2電極16は、第2基板15の第1配向膜13と対向する側に形成されている。第2電極16は、ITO等の透明な導電材料で形成されている。第2配向膜17は、第2電極16と第1配向膜13との間に位置している。本実施形態において、第2配向膜17は、第2電極16の第1配向膜13と対向する側に設けられ、液晶層19に接している。第2配向膜17は、基準軸RAに平行な第2配向軸AA2を有している。 The second substrate 15 is positioned between the second polarizing plate PL2 and the first alignment film 13 . The second substrate 15 is made of a transparent insulating substrate such as glass or resin. The second electrode 16 is positioned between the second substrate 15 and the first alignment film 13 . In this embodiment, the second electrode 16 is formed on the side of the second substrate 15 facing the first alignment film 13 . The second electrode 16 is made of a transparent conductive material such as ITO. The second alignment film 17 is positioned between the second electrode 16 and the first alignment film 13 . In this embodiment, the second alignment film 17 is provided on the side of the second electrode 16 facing the first alignment film 13 and is in contact with the liquid crystal layer 19 . The second alignment film 17 has a second alignment axis AA2 parallel to the reference axis RA.

液晶層19は、第1配向膜13と第2配向膜17との間に位置している。液晶層19は、複数の液晶分子M1を含む液晶材料及び複数の二色性色素分子M2を含む二色性色素を有している。言い換えると、液晶層19は、液晶材料に二色性色素を添加して形成されている。本実施形態において、液晶層19における二色性色素の濃度は、2%である。言い換えると、二色性色素の含有量は2%である。また、本実施形態において、二色性色素(二色性染料)はG472である。但し、上記G472は二色性色素の例示であり、二色性色素は上記G472に限定されるものではない。 The liquid crystal layer 19 is positioned between the first alignment film 13 and the second alignment film 17 . The liquid crystal layer 19 has a liquid crystal material containing a plurality of liquid crystal molecules M1 and a dichroic dye containing a plurality of dichroic dye molecules M2. In other words, the liquid crystal layer 19 is formed by adding a dichroic dye to a liquid crystal material. In this embodiment, the concentration of the dichroic dye in the liquid crystal layer 19 is 2%. In other words, the dichroic dye content is 2%. Also, in the present embodiment, the dichroic dye (dichroic dye) is G472. However, G472 is an example of a dichroic dye, and the dichroic dye is not limited to G472.

液晶分子M1は長軸LAを有している。二色性色素分子M2は、液晶分子M1と同じく棒状構造の化合物である。液晶分子M1は、第1配向膜13及び第2配向膜17による配向規制力により初期配向している。上記制御部CONは、例えば、第1電極12及び第2電極16の駆動を制御するように構成されている。第1電極12と第2電極16との間に電圧が印加されると、液晶層19に印加される電界(縦電界)により液晶分子M1の配向方向が制御される。二色性色素分子M2は、液晶分子M1と方向を揃えて配列する。そのため、二色性色素分子M2は、液晶分子M1のスイッチングに伴って方向が変化する。上記のことから、視野角制御パネルVPは、ゲスト-ホストモードの液晶パネルで構成されている。 Liquid crystal molecules M1 have a long axis LA. The dichroic dye molecule M2 is a rod-shaped compound similar to the liquid crystal molecule M1. The liquid crystal molecules M1 are initially aligned by the alignment control force of the first alignment film 13 and the second alignment film 17 . The control unit CON is configured to control driving of the first electrode 12 and the second electrode 16, for example. When a voltage is applied between the first electrode 12 and the second electrode 16, the electric field (vertical electric field) applied to the liquid crystal layer 19 controls the alignment direction of the liquid crystal molecules M1. The dichroic dye molecules M2 are aligned in the same direction as the liquid crystal molecules M1. Therefore, the direction of the dichroic dye molecules M2 changes with the switching of the liquid crystal molecules M1. From the above, the viewing angle control panel VP is composed of a guest-host mode liquid crystal panel.

本実施形態において、複数の液晶分子M1の配列方向daは、第1電極12と第2電極16との間に電圧が印加されていない状態(第1状態)において一様である。言い換えると、複数の液晶分子M1の長軸LAは、第1状態において、実質的に一方向に揃っている。 In the present embodiment, the alignment directions da of the plurality of liquid crystal molecules M1 are uniform in the state (first state) in which no voltage is applied between the first electrode 12 and the second electrode 16 . In other words, the long axes LA of the plurality of liquid crystal molecules M1 are substantially aligned in one direction in the first state.

次に、視野角制御パネルVPの液晶層19に電圧が印加されていない状態について説明する。図5は、表示パネルPNLの一部、第1偏光板PL1、及び第2偏光板PL2を示す断面図であり、液晶層19に電圧が印加されていない状態を示す図である。図5に示す液晶層19は、第1状態に切替えられている。図6は、図5に示した液晶層19を示す平面図である。なお、図6において、液晶層19を第2偏光板PL2側からみている。 Next, a state in which no voltage is applied to the liquid crystal layer 19 of the viewing angle control panel VP will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view showing part of the display panel PNL, the first polarizing plate PL1, and the second polarizing plate PL2, and shows a state in which no voltage is applied to the liquid crystal layer 19. FIG. The liquid crystal layer 19 shown in FIG. 5 is switched to the first state. FIG. 6 is a plan view showing the liquid crystal layer 19 shown in FIG. In addition, in FIG. 6, the liquid crystal layer 19 is viewed from the second polarizing plate PL2 side.

図5及び図6に示すように、第1配向膜13及び第2配向膜17は、それぞれ水平配向膜である。第1配向膜13及び第2配向膜17の各々には、配向処理が施されている。本実施形態において、第1配向膜13には、第1配向軸AA1と平行である第1方向d1にラビングが行われている。第2配向膜17には、第2配向軸AA2と平行であり、第1方向d1と逆向きの第2方向d2にラビングが行われている。液晶層19は、正の誘電率異方性を有している。そのため、液晶層19は、第1状態においてホモジニアス配向を採っている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the first alignment film 13 and the second alignment film 17 are horizontal alignment films, respectively. Alignment treatment is applied to each of the first alignment film 13 and the second alignment film 17 . In this embodiment, the first alignment film 13 is rubbed in the first direction d1 parallel to the first alignment axis AA1. The second alignment film 17 is rubbed in a second direction d2 parallel to the second alignment axis AA2 and opposite to the first direction d1. The liquid crystal layer 19 has positive dielectric anisotropy. Therefore, the liquid crystal layer 19 adopts homogeneous alignment in the first state.

平面視にて、各々の液晶分子M1の長軸LAは、基準軸RAに平行となっている(図6)。また、各々の液晶分子M1の長軸LAは、基準軸RAに対して第1傾斜角φ1を成している。第1状態において、第1配向膜13近傍の液晶分子M1の第1傾斜角φ1と、第2配向膜17近傍の液晶分子M1の第1傾斜角φ1と、液晶層19のうち第1配向膜13と第2配向膜17の中間に位置する中間層の液晶分子M1の第1傾斜角φ1とは、実質的に同一である。
上記のように視野角制御パネルVPを第1状態に切替えることにより、表示装置DSPは視野角θを広くして画像を表示することができる。
In plan view, the long axis LA of each liquid crystal molecule M1 is parallel to the reference axis RA (FIG. 6). Further, the long axis LA of each liquid crystal molecule M1 forms a first tilt angle φ1 with respect to the reference axis RA. In the first state, the first tilt angle φ1 of the liquid crystal molecules M1 near the first alignment film 13, the first tilt angle φ1 of the liquid crystal molecules M1 near the second alignment film 17, and the first alignment film of the liquid crystal layer 19 13 and the first tilt angle φ1 of the liquid crystal molecules M1 in the intermediate layer positioned between the second alignment film 17 and the second alignment film 17 are substantially the same.
By switching the viewing angle control panel VP to the first state as described above, the display device DSP can display an image with a wider viewing angle θ.

次に、視野角制御パネルVPの液晶層19に電圧が印加されている状態について説明する。図7は、表示パネルPNLの一部、第1偏光板PL1、及び第2偏光板PL2を示す断面図であり、液晶層19に電圧が印加されている状態を示す図である。図7に示す液晶層19は、第2状態に切替えられている。図8は、図7に示した液晶層19を示す平面図である。なお、図8において、液晶層19を第2偏光板PL2側からみている。 Next, a state in which a voltage is applied to the liquid crystal layer 19 of the viewing angle control panel VP will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view showing part of the display panel PNL, the first polarizing plate PL1, and the second polarizing plate PL2, and shows a state in which a voltage is applied to the liquid crystal layer 19. FIG. The liquid crystal layer 19 shown in FIG. 7 is switched to the second state. FIG. 8 is a plan view showing the liquid crystal layer 19 shown in FIG. In addition, in FIG. 8, the liquid crystal layer 19 is viewed from the second polarizing plate PL2 side.

図7及び図8に示すように、第2状態の液晶層19において、液晶分子M1には、第1配向膜13及び第2配向膜17による配向規制力と、液晶層19に印加される電界とが作用している。平面視にて、各々の液晶分子M1の長軸LAは、基準軸RAに平行となっている(図8)。また、各々の液晶分子M1の長軸LAは、基準軸RAに対して第1傾斜角φ1より大きい第2傾斜角φ2を成している。 As shown in FIGS. 7 and 8, in the liquid crystal layer 19 in the second state, the liquid crystal molecules M1 are subjected to the alignment regulation force of the first alignment film 13 and the second alignment film 17 and the electric field applied to the liquid crystal layer 19. is working. In plan view, the long axis LA of each liquid crystal molecule M1 is parallel to the reference axis RA (FIG. 8). Further, the long axis LA of each liquid crystal molecule M1 forms a second tilt angle φ2 larger than the first tilt angle φ1 with respect to the reference axis RA.

液晶層19のうち中間層の液晶分子M1は、第1配向膜13近傍の液晶分子M1及び第2配向膜17近傍の液晶分子M1より上記配向規制力の影響を受け難い。そのため、第2状態における第2傾斜角φ2のうち、中間層の液晶分子M1の第2傾斜角φ2が最も大きい。視野角θを狭くする観点から、液晶層19が第2状態に切替えられた際、液晶分子M1において、第2傾斜角φ2は、60°を超え、90°未満である方が望ましい(60°<φ2<90°)。言い換えると、第2傾斜角φ2が90°を超えないよう、制御部CONは、第1電極12と第2電極16との間に印加する電圧(液晶層19に印加する電圧)を調整した方が望ましい。
上記のように液晶層19を第2状態に切替えることにより、表示装置DSPは視野角θを狭くして画像を表示することができる。
The liquid crystal molecules M1 in the middle layer of the liquid crystal layer 19 are less affected by the alignment regulation force than the liquid crystal molecules M1 in the vicinity of the first alignment film 13 and the liquid crystal molecules M1 in the vicinity of the second alignment film 17 . Therefore, the second tilt angle φ2 of the liquid crystal molecules M1 in the intermediate layer is the largest among the second tilt angles φ2 in the second state. From the viewpoint of narrowing the viewing angle θ, when the liquid crystal layer 19 is switched to the second state, the second tilt angle φ2 of the liquid crystal molecules M1 is preferably more than 60° and less than 90° (60° <φ2<90°). In other words, the control unit CON adjusts the voltage applied between the first electrode 12 and the second electrode 16 (the voltage applied to the liquid crystal layer 19) so that the second tilt angle φ2 does not exceed 90°. is desirable.
By switching the liquid crystal layer 19 to the second state as described above, the display device DSP can display an image with a narrow viewing angle θ.

次に、コントラスト特性に関し、視野角θ及びゲスト(二色性色素)の濃度の依存性について説明する。図9は、液晶層19におけるゲストの濃度が0%、1%、2%、及び3%であるそれぞれの場合において、視野角θに対するコントラスト比の変化をグラフで示す図である。図10は、視野角θが50°である場合において、上記ゲストの濃度に対するコントラスト比の変化をグラフで示す図である。 Next, the dependence of the contrast characteristics on the viewing angle θ and the density of the guest (dichroic dye) will be described. FIG. 9 is a graph showing changes in the contrast ratio with respect to the viewing angle θ when the guest concentration in the liquid crystal layer 19 is 0%, 1%, 2%, and 3%. FIG. 10 is a graph showing changes in the contrast ratio with respect to the density of the guest when the viewing angle θ is 50°.

ここでは、液晶層19におけるゲストの濃度が0%である表示装置を比較例1の表示装置として説明する。また、図9及び図10に示すコントラスト比とは、液晶層19を第1状態と第2状態を切り替えた場合の第2偏光板PL2から出射する光の輝度の比を言う。本実施形態の表示装置DSP、及び比較例1の表示装置を含む各種の表示装置は、液晶層19におけるゲストの濃度のみ異なるが、上記ゲストの濃度以外、同様に構成されている。 Here, a display device having a guest concentration of 0% in the liquid crystal layer 19 will be described as a display device of Comparative Example 1. FIG. The contrast ratio shown in FIGS. 9 and 10 refers to the luminance ratio of light emitted from the second polarizing plate PL2 when the liquid crystal layer 19 is switched between the first state and the second state. Various display devices including the display device DSP of the present embodiment and the display device of Comparative Example 1 differ only in the concentration of the guest in the liquid crystal layer 19, but are configured in the same manner except for the concentration of the guest.

図9に示すように、大まかに|θ|<20°の範囲内において、コントラスト比が実質的に1となることが分かる。そのため、画面の正面方向において、液晶層19を第1状態から第2状態に切替えても、画像の輝度レベルの低下を抑制することができる。
また、大まかに40°<|θ|<70°の範囲内において、コントラスト比を高くすることができる。例えば、|θ|=50°において、高コントラストを得ることができる。そのため、液晶層19を第2状態に切替えることにより、視野角θが狭くなることが分かる。
As shown in FIG. 9, it can be seen that the contrast ratio is substantially 1 within the range of |θ|<20°. Therefore, even if the liquid crystal layer 19 is switched from the first state to the second state in the front direction of the screen, it is possible to suppress a decrease in the luminance level of the image.
Also, the contrast ratio can be increased roughly within the range of 40°<|θ|<70°. For example, high contrast can be obtained at |θ|=50°. Therefore, it can be seen that switching the liquid crystal layer 19 to the second state narrows the viewing angle θ.

また、コントラスト特性は、視野角θだけではなく、ゲスト(二色性色素)の濃度にも依存していることが分かる。液晶層19にゲストを添加した場合、液晶層19にゲストを添加しない場合と比較して、コントラスト比を高くすることができる。また、液晶層19へのゲストの添加量を増やすほど、コントラスト比を高くすることができる。例えば、|θ|=50°において、液晶層19におけるゲストの濃度が、2%である場合と3%である場合とで、コントラスト比は実質的に同一であった。複屈折干渉による視野角制御は、液晶層19をゲストホスト化することで性能を向上させることができるものである。 Also, it can be seen that the contrast characteristics depend not only on the viewing angle θ but also on the density of the guest (dichroic dye). When a guest is added to the liquid crystal layer 19, the contrast ratio can be made higher than when the guest is not added to the liquid crystal layer 19. FIG. Further, the contrast ratio can be increased by increasing the amount of guest added to the liquid crystal layer 19 . For example, at |θ|=50°, the contrast ratio was substantially the same when the concentration of the guest in the liquid crystal layer 19 was 2% and 3%. Viewing angle control by birefringence interference can improve the performance by making the liquid crystal layer 19 a guest host.

図10に示すように、|θ|=50°において、コントラスト比が右肩上がりに高くなるものではない。コントラスト比はゲストの濃度を2%とすることでピークに達し、ゲストの濃度を2%から3%に変えてもコントラスト比が高くなるものではないことが分かる。 As shown in FIG. 10, at |θ|=50°, the contrast ratio does not rise steadily. It can be seen that the contrast ratio reaches a peak when the guest concentration is 2%, and the contrast ratio does not increase even when the guest concentration is changed from 2% to 3%.

次に、光の透過率に関し、視野角θ及びゲスト(二色性色素)の濃度の依存性について説明する。図11は、液晶層19におけるゲストの濃度が1%、2%、及び3%であるそれぞれの場合において、視野角θに対する光の透過率の変化をグラフで示す図である。図12は、画面の正面方向(θ=0°)において、液晶層19におけるゲストの濃度に対する光の透過率の変化を示すプロット図である。なお、図11及び図12において、比較例1の表示装置の光の透過率を1とし、光の透過率を規格化して示している。 Next, the dependence of the light transmittance on the viewing angle θ and the density of the guest (dichroic dye) will be described. FIG. 11 is a graph showing changes in light transmittance with respect to the viewing angle θ when the guest concentration in the liquid crystal layer 19 is 1%, 2%, and 3%. FIG. 12 is a plot diagram showing changes in light transmittance with respect to guest concentration in the liquid crystal layer 19 in the front direction of the screen (θ=0°). 11 and 12, the light transmittance of the display device of Comparative Example 1 is assumed to be 1, and the light transmittance is normalized.

図11に示すように、視野角θの範囲に関係無しに、液晶層19へのゲストの添加量を増やすほど、光の透過率が低くなることが分かる。
図12に示すように、画面の正面方向(θ=0°)において、光の透過率が右肩下がりに低くなることが分かる。
As shown in FIG. 11, regardless of the range of the viewing angle .theta., the more the amount of guest added to the liquid crystal layer 19, the lower the light transmittance.
As shown in FIG. 12, in the front direction (θ=0°) of the screen, the light transmittance decreases downward to the right.

上記のように図9乃至図12の記載に基づくと、視野角特性の観点から、液晶層19における二色性色素の濃度は、1乃至3%の範囲内である方が望ましい。上記濃度は、2乃至3%の範囲内である方がより望ましい。上記濃度は、2%であるとさらに望ましい。 Based on the descriptions of FIGS. 9 to 12 as described above, from the viewpoint of the viewing angle characteristics, the concentration of the dichroic dye in the liquid crystal layer 19 is preferably within the range of 1 to 3%. More preferably, the above concentration is in the range of 2 to 3%. More preferably, the concentration is 2%.

次に、明るさ(光の透過率)に関し、液晶層19に印加される電圧の依存性について説明する。図13は、本実施形態及び比較例2にて|θ|が50°である場合において、液晶層19に印加される電圧に対する明るさの変化をグラフで示す図である。なお、比較例2の表示装置は、視野角制御パネルVPが第3偏光板PL3より表示装置の画面側に位置し、表示装置が第2偏光板PL2無しに構成されている点で、本実施形態の表示装置DSPと相違している。 Next, the dependence of the brightness (light transmittance) on the voltage applied to the liquid crystal layer 19 will be described. FIG. 13 is a graph showing changes in brightness with respect to the voltage applied to the liquid crystal layer 19 when |θ| In addition, in the display device of Comparative Example 2, the viewing angle control panel VP is positioned closer to the screen side of the display device than the third polarizer PL3, and the display device is configured without the second polarizer PL2. It is different from the display device DSP in form.

図13に示すように、|θ|=50°において、液晶層19に印加される電圧を0Vとすることで画像の明るさを明るくすることができ、液晶層19に電圧を僅かに印加することで画像の明るさを暗くすることができることが分かる。画像の明るさを暗くするため、液晶層19に印加される電圧としては、3乃至7Vの範囲内である方が望ましい。そのため、上記制御部は、液晶層19が第1状態に切替えられる際、第1電極12と第2電極16との間に0Vの電圧を印加し、液晶層19が第2状態に切替えられる際、第1電極12と第2電極16との間に3乃至7Vの範囲内の電圧を印加した方が望ましい。コントラスト特性(視野角特性)の観点から、液晶層19が第2状態に切替えられる際、第1電極12と第2電極16との間に印加される電圧は、3.5乃至5Vの範囲内である方がより望ましい。上記のことから、本実施形態では、低電圧で高効率に視野角θを可変化することができる。 As shown in FIG. 13, when |θ|=50°, the brightness of the image can be increased by setting the voltage applied to the liquid crystal layer 19 to 0 V, and a slight voltage is applied to the liquid crystal layer 19. It can be seen that the brightness of the image can be darkened by doing so. It is desirable that the voltage applied to the liquid crystal layer 19 is in the range of 3 to 7V in order to darken the brightness of the image. Therefore, the controller applies a voltage of 0 V between the first electrode 12 and the second electrode 16 when the liquid crystal layer 19 is switched to the first state, and applies a voltage of 0 V when the liquid crystal layer 19 is switched to the second state. , it is desirable to apply a voltage in the range of 3 to 7 V between the first electrode 12 and the second electrode 16 . From the viewpoint of contrast characteristics (viewing angle characteristics), when the liquid crystal layer 19 is switched to the second state, the voltage applied between the first electrode 12 and the second electrode 16 is in the range of 3.5 to 5V. is more desirable. As described above, in the present embodiment, the viewing angle θ can be varied with low voltage and high efficiency.

次に、輝度レベル(光の透過率)に関し、視野角θの依存性について説明する。図14は、本実施形態及び上記比較例2にて液晶層19に印加される電圧が4Vである場合において、視野角θに対する輝度レベルの変化をグラフで示す図である。
図14に示すように、本実施形態の表示装置DSPの視野角制御の方が、比較例2の表示装置DSPの視野角制御より優れていることが分かる。そのため、図1に示したように、上記視野角制御装置及び表示装置DSPは、第2偏光板PL2を備えていた方がよい。言い換えると、第2偏光板PL2無しに上記視野角制御装置及び表示装置DSPが構成されていない方がよい。
Next, the dependence of the luminance level (light transmittance) on the viewing angle θ will be described. FIG. 14 is a graph showing the change in luminance level with respect to the viewing angle θ when the voltage applied to the liquid crystal layer 19 is 4V in this embodiment and Comparative Example 2 above.
As shown in FIG. 14, it can be seen that the viewing angle control of the display device DSP of this embodiment is superior to the viewing angle control of the display device DSP of Comparative Example 2. FIG. Therefore, as shown in FIG. 1, the viewing angle control device and the display device DSP should preferably include the second polarizing plate PL2. In other words, the viewing angle control device and the display device DSP should not be configured without the second polarizing plate PL2.

上記のように構成された第1の実施形態に係る視野角制御装置及び表示装置DSPによれば、表示装置DSP(視野角制御装置)は、第1吸収軸A1a及び第1透過容易軸A1bを有する第1偏光板PL1と、第2吸収軸A2a及び第2透過容易軸A2bを有し第1偏光板PL1と対向した第2偏光板PL2と、ゲスト-ホストモードの液晶パネルで構成された視野角制御パネルVPと、を備えている。視野角制御パネルVPは、第1基板11と、第1電極12と、第1配向軸AA1を有する第1配向膜13と、第2基板15と、第2電極16と、第2配向軸AA2を有する第2配向膜17と、液晶層19と、を有している。 According to the viewing angle control device and the display device DSP according to the first embodiment configured as described above, the display device DSP (viewing angle control device) sets the first absorption axis A1a and the first easy transmission axis A1b to a first polarizing plate PL1, a second polarizing plate PL2 having a second absorption axis A2a and a second easy transmission axis A2b and facing the first polarizing plate PL1, and a guest-host mode liquid crystal panel. a corner control panel VP; The viewing angle control panel VP includes a first substrate 11, a first electrode 12, a first alignment film 13 having a first alignment axis AA1, a second substrate 15, a second electrode 16, and a second alignment axis AA2. and a liquid crystal layer 19 .

液晶層19は、複数の液晶分子M1を含む液晶材料及び複数の二色性色素分子M2を含む二色性色素を有している。液晶層19は、第1状態と、第2状態と、の何れか一方に切替えられる。第1状態は、平面視にて各々の液晶分子M1の長軸LAが基準軸RAに平行となり、長軸LAが基準軸RAに対して第1傾斜角φ1を成す状態である。第2状態は、平面視にて各々の液晶分子M1の長軸LAが基準軸RAに平行となり、長軸LAが基準軸RAに対して第2傾斜角φ2を成す状態である。 The liquid crystal layer 19 has a liquid crystal material containing a plurality of liquid crystal molecules M1 and a dichroic dye containing a plurality of dichroic dye molecules M2. The liquid crystal layer 19 is switched to either the first state or the second state. The first state is a state in which the long axis LA of each liquid crystal molecule M1 is parallel to the reference axis RA in plan view, and the long axis LA forms a first tilt angle φ1 with respect to the reference axis RA. The second state is a state in which the major axis LA of each liquid crystal molecule M1 is parallel to the reference axis RA in plan view, and the major axis LA forms a second tilt angle φ2 with respect to the reference axis RA.

そのため、表示装置DSPは、第1状態にて視野角θを広くして画像を表示し、第2状態にて視野角θを狭くして画像を表示することができる。視野角制御装置は、第1状態にて拡散光を出射することができ、第2状態にて集光して光を出射することができる。 Therefore, the display device DSP can display an image with a wide viewing angle θ in the first state, and can display an image with a narrow viewing angle θ in the second state. The viewing angle control device can emit diffused light in the first state, and can emit condensed light in the second state.

さらに、本実施形態の表示装置DSPは、画面の正面方向において、画像の輝度レベルの低下を抑制することができる。本実施形態の表示装置DSPは、比較例1の表示装置と比較し、画面に向かって左右の方向において高コントラストを得ることができる。視野角制御に関し、本実施形態の表示装置DSPの方が、比較例2の表示装置DSPより優れている。
上記のことから、視野角θを制御することが可能な視野角制御装置及び表示装置DSPを得ることができる。
Furthermore, the display device DSP of the present embodiment can suppress a decrease in the brightness level of the image in the front direction of the screen. Compared with the display device of Comparative Example 1, the display device DSP of the present embodiment can obtain high contrast in the left and right directions toward the screen. The display device DSP of the present embodiment is superior to the display device DSP of Comparative Example 2 in terms of viewing angle control.
From the above, it is possible to obtain a viewing angle control device and a display device DSP capable of controlling the viewing angle θ.

(第1の実施形態の変形例1)
次に、第1の実施形態の変形例1に係る視野角制御装置及び表示装置DSPについて説明する。図15は、上記第1の実施形態の変形例1に係る表示装置DSPの視野角制御パネルVP、第1偏光板PL1、及び第2偏光板PL2を示す断面図である。
(Modification 1 of the first embodiment)
Next, a viewing angle control device and a display device DSP according to Modification 1 of the first embodiment will be described. FIG. 15 is a cross-sectional view showing the viewing angle control panel VP, the first polarizing plate PL1, and the second polarizing plate PL2 of the display device DSP according to Modification 1 of the first embodiment.

図15に示すように、変形例1の表示装置DSPにおいて、第1配向膜13及び第2配向膜17の一方は、垂直配向膜であってもよい。本変形例1において、第1配向膜13は垂直配向膜である。第1配向膜13には、第1方向d1にラビングが行われている。そのため、第1状態において、第1配向膜13近傍の液晶分子M1の長軸LAは、第1配向膜13の表面の法線に平行ではない。 As shown in FIG. 15, in the display device DSP of Modification 1, one of the first alignment film 13 and the second alignment film 17 may be a vertical alignment film. In Modification 1, the first alignment film 13 is a vertical alignment film. The first alignment film 13 is rubbed in the first direction d1. Therefore, in the first state, the long axis LA of the liquid crystal molecules M1 near the first alignment film 13 is not parallel to the normal to the surface of the first alignment film 13 .

第1状態において、第1配向膜13近傍の液晶分子M1の第1傾斜角φ1は90°未満である。また、第1の実施形態と同様、平面視にて、各々の液晶分子M1の長軸LAは、基準軸RAに平行となっている。液晶層19は、正の誘電率異方性を有している。そのため、液晶層19は、第1状態においてハイブリッド配向を採っている。
上記のように構成された変形例1に係る視野角制御装置及び表示装置DSPにおいても、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the first state, the first tilt angle φ1 of the liquid crystal molecules M1 near the first alignment film 13 is less than 90°. Further, as in the first embodiment, the major axis LA of each liquid crystal molecule M1 is parallel to the reference axis RA in plan view. The liquid crystal layer 19 has positive dielectric anisotropy. Therefore, the liquid crystal layer 19 adopts hybrid alignment in the first state.
The viewing angle control device and the display device DSP according to Modification 1 configured as described above can also obtain the same effects as those of the first embodiment.

(第1の実施形態の変形例2)
次に、第1の実施形態の変形例2に係る視野角制御装置及び表示装置DSPについて説明する。図示しないが、液晶層19は、第1状態において垂直配向を採っていてもよい。第1配向膜13及び第2配向膜17は、どちらも垂直配向膜である。第1配向膜13には第1方向d1にラビングが行われ、第2配向膜17には第2方向d2にラビングが行われている。液晶層19は、負の誘電率異方性を有している。
上記のように構成された変形例2に係る視野角制御装置及び表示装置DSPにおいても、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
(Modification 2 of the first embodiment)
Next, a viewing angle control device and a display device DSP according to Modification 2 of the first embodiment will be described. Although not shown, the liquid crystal layer 19 may adopt vertical alignment in the first state. Both the first alignment film 13 and the second alignment film 17 are vertical alignment films. The first alignment film 13 is rubbed in the first direction d1, and the second alignment film 17 is rubbed in the second direction d2. The liquid crystal layer 19 has negative dielectric anisotropy.
The viewing angle control device and the display device DSP according to Modification 2 configured as described above can also obtain the same effects as those of the first embodiment.

(第1の実施形態の変形例3)
次に、第1の実施形態の変形例3に係る表示装置DSPについて説明する。図16は、上記第1の実施形態の変形例3に係る表示装置DSPの視野角制御パネルVP、第1偏光板PL1、第2偏光板PL2、第3偏光板PL3、及び第4偏光板PL4を示す断面図である。
(Modification 3 of the first embodiment)
Next, a display device DSP according to Modification 3 of the first embodiment will be described. FIG. 16 shows the viewing angle control panel VP, the first polarizing plate PL1, the second polarizing plate PL2, the third polarizing plate PL3, and the fourth polarizing plate PL4 of the display device DSP according to the modification 3 of the first embodiment. It is a cross-sectional view showing the.

図16に示すように、表示装置DSPは、第4偏光板PL4をさらに備えていてもよい。第4偏光板PL4は、第2偏光板PL2と表示パネルPNLとの間に位置している。第4偏光板PL4は、直線偏光板であり、第2吸収軸A2aに平行な第4吸収軸A4aを有している。上述した第1の実施形態のように、視野角制御パネルVPと表示パネルPNLとで単個の第2偏光板PL2を共用してもよいが、本変形例3のように、視野角制御パネルVPとセットで使用する偏光板と、表示パネルPNLとセットで使用する偏光板とを分けてもよい。
上記のように構成された変形例3に係る表示装置DSPにおいても、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 16, the display device DSP may further include a fourth polarizing plate PL4. The fourth polarizer PL4 is positioned between the second polarizer PL2 and the display panel PNL. The fourth polarizer PL4 is a linear polarizer and has a fourth absorption axis A4a parallel to the second absorption axis A2a. As in the first embodiment described above, the viewing angle control panel VP and the display panel PNL may share a single second polarizing plate PL2. The polarizing plate used together with the VP and the polarizing plate used together with the display panel PNL may be separated.
In the display device DSP according to Modification 3 configured as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る表示装置DSPについて説明する。図17は、第2の実施形態に係る表示装置DSPを示す断面図である。
図17に示すように、表示装置DSPは、第1偏光板PL1と、第2偏光板PL2と、視野角制御パネルVPと、画像を表示する表示パネルPNLと、制御部CONと、を備えている。視野角制御パネルVPは、表示パネルPNLより画面側に位置していてもよい。視野角制御パネルVPと表示パネルPNLとの間に位置する偏光板は、第1偏光板PL1である。
(Second embodiment)
Next, the display device DSP according to the second embodiment will be described. FIG. 17 is a cross-sectional view showing the display device DSP according to the second embodiment.
As shown in FIG. 17, the display device DSP includes a first polarizing plate PL1, a second polarizing plate PL2, a viewing angle control panel VP, a display panel PNL for displaying an image, and a control unit CON. there is The viewing angle control panel VP may be positioned closer to the screen than the display panel PNL. A polarizing plate positioned between the viewing angle control panel VP and the display panel PNL is the first polarizing plate PL1.

表示パネルPNLには、有機EL(electroluminescent)表示パネル、マイクロLED(light-emitting diode)表示パネルなど、各種の自発光型の表示パネルを適用することができる。又は、表示パネルPNLには、液晶表示パネルなどの各種の非自発光型の表示パネルを適用することも可能である。その場合、表示装置DSPは、上記照明装置BUをさらに備えていてもよい。
上記のように構成された第2の実施形態に係る表示装置DSPにおいても、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
Various self-luminous display panels such as an organic EL (electroluminescent) display panel and a micro LED (light-emitting diode) display panel can be applied to the display panel PNL. Alternatively, various non-self-luminous display panels such as a liquid crystal display panel can be applied to the display panel PNL. In that case, the display device DSP may further include the illumination device BU.
In the display device DSP according to the second embodiment configured as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
例えば、視野角制御パネルVPは、ゲスト-ホストモード以外のモードの液晶パネルで構成されていてもよい
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]基準軸に直交する第1透過容易軸を有する第1偏光板と、
前記基準軸に直交する第2透過容易軸を有し前記第1偏光板と対向した第2偏光板と、
前記第1偏光板と前記第2偏光板との間に位置した第1基板と、前記第1基板と前記第2偏光板との間に位置した第1電極と、前記基準軸に平行な第1配向軸を有し前記第1電極と前記第2偏光板との間に位置した第1配向膜と、前記第2偏光板と前記第1配向膜との間に位置した第2基板と、前記第2基板と前記第1配向膜との間に位置した第2電極と、前記基準軸に平行な第2配向軸を有し前記第2電極と前記第1配向膜との間に位置した第2配向膜と、複数の液晶分子を含む液晶材料及び複数の二色性色素分子を含む二色性色素を有し前記第1配向膜と前記第2配向膜との間に位置した液晶層と、を有する、視野角制御パネルと、を備え、
前記液晶層は、
平面視にて各々の前記液晶分子の長軸が前記基準軸に平行となり、前記長軸が前記基準軸に対して第1傾斜角を成す第1状態と、
平面視にて各々の前記液晶分子の前記長軸が前記基準軸に平行となり、前記長軸が前記基準軸に対して前記第1傾斜角より大きい第2傾斜角を成す第2状態と、
の何れか一方に切替えられる、
視野角制御装置。
[2]前記液晶層における前記二色性色素の濃度は、1乃至3%の範囲内である、
[1]に記載の視野角制御装置。
[3]前記第1配向膜及び前記第2配向膜は、それぞれ水平配向膜であり、
前記液晶層は、正の誘電率異方性を有し、ホモジニアス配向を採る、
[1]に記載の視野角制御装置。
[4]前記液晶層が前記第2状態に切替えられた際、前記第2傾斜角は、60°を超え、90°未満である、
[3]に記載の視野角制御装置。
[5]前記第1電極及び前記第2電極の駆動を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、
前記液晶層が前記第1状態に切替えられる際、前記第1電極と前記第2電極との間に0Vの電圧を印加し、
前記液晶層が前記第2状態に切替えられる際、前記第1電極と前記第2電極との間に3乃至7Vの範囲内の電圧を印加する、
[3]に記載の視野角制御装置。
[6]前記液晶層が前記第2状態に切替えられる際、前記電圧は、3.5乃至5Vの範囲内である、
[5]に記載の視野角制御装置。
[7]基準軸に直交する第1透過容易軸を有する第1偏光板と、
前記基準軸に直交する第2透過容易軸を有し前記第1偏光板と対向した第2偏光板と、 前記第1偏光板と前記第2偏光板との間に位置した第1基板と、前記第1基板と前記第2偏光板との間に位置した第1電極と、前記基準軸に平行な第1配向軸を有し前記第1電極と前記第2偏光板との間に位置した第1配向膜と、前記第2偏光板と前記第1配向膜との間に位置した第2基板と、前記第2基板と前記第1配向膜との間に位置した第2電極と、前記基準軸に平行な第2配向軸を有し前記第2電極と前記第1配向膜との間に位置した第2配向膜と、複数の液晶分子を含む液晶材料及び複数の二色性色素分子を含む二色性色素を有し前記第1配向膜と前記第2配向膜との間に位置した液晶層と、を有する、視野角制御パネルと、
画像を表示する表示パネルと、を備え、
前記視野角制御パネルと前記表示パネルとの間に位置する偏光板は、前記第1偏光板及び前記第2偏光板の何れか一方であり、
前記液晶層は、
平面視にて各々の前記液晶分子の長軸が前記基準軸に平行となり、前記長軸が前記基準軸に対して第1傾斜角を成す第1状態と、
平面視にて各々の前記液晶分子の前記長軸が前記基準軸に平行となり、前記長軸が前記基準軸に対して前記第1傾斜角より大きい第2傾斜角を成す第2状態と、
の何れか一方に切替えられる、
表示装置。
[8]前記液晶層における前記二色性色素の濃度は、1乃至3%の範囲内である、
[7]に記載の表示装置。
[9]前記第1配向膜及び前記第2配向膜は、それぞれ水平配向膜であり、
前記液晶層は、正の誘電率異方性を有し、ホモジニアス配向を採る、
[7]に記載の表示装置。
[10]前記液晶層が前記第2状態に切替えられた際、前記第2傾斜角は、60°を超え、90°未満である、
[9]に記載の表示装置。
[11]前記第1電極及び前記第2電極の駆動を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、
前記液晶層が前記第1状態に切替えられる際、前記第1電極と前記第2電極との間に0Vの電圧を印加し、
前記液晶層が前記第2状態に切替えられる際、前記第1電極と前記第2電極との間に3乃至7Vの範囲内の電圧を印加する、
[9]に記載の表示装置。
[12]前記液晶層が前記第2状態に切替えられる際、前記電圧は、3.5乃至5Vの範囲内である、
[11]に記載の表示装置。
[13]第3偏光板と、
照明装置と、をさらに備え、
前記視野角制御パネルと前記表示パネルとの間に位置する前記偏光板は、前記第2偏光板であり、
前記表示パネルは、透過型の液晶表示パネルであり、前記第2偏光板と前記第3偏光板との間に位置し、
前記第1偏光板は、前記照明装置と前記視野角制御パネルとの間に位置している、
[7]に記載の表示装置。
While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
For example, the viewing angle control panel VP may be composed of a liquid crystal panel of a mode other than the guest-host mode .
The invention described in the original claims of the present application is appended below.
[1] A first polarizing plate having a first easy transmission axis orthogonal to the reference axis;
a second polarizing plate having a second easy transmission axis orthogonal to the reference axis and facing the first polarizing plate;
a first substrate positioned between the first polarizing plate and the second polarizing plate; a first electrode positioned between the first substrate and the second polarizing plate; a first alignment film having one alignment axis and positioned between the first electrode and the second polarizing plate; a second substrate positioned between the second polarizing plate and the first alignment film; a second electrode located between the second substrate and the first alignment film; and a second alignment axis parallel to the reference axis and located between the second electrode and the first alignment film. a liquid crystal layer having a second alignment film and a liquid crystal material including a plurality of liquid crystal molecules and a dichroic dye including a plurality of dichroic dye molecules and positioned between the first alignment film and the second alignment film; and a viewing angle control panel having
The liquid crystal layer is
a first state in which the major axis of each liquid crystal molecule is parallel to the reference axis in plan view and the major axis forms a first tilt angle with respect to the reference axis;
a second state in which the long axis of each of the liquid crystal molecules is parallel to the reference axis in plan view, and the long axis forms a second tilt angle larger than the first tilt angle with respect to the reference axis;
can be switched to either
Viewing angle control device.
[2] The concentration of the dichroic dye in the liquid crystal layer is in the range of 1 to 3%.
The viewing angle control device according to [1].
[3] the first alignment film and the second alignment film are horizontal alignment films;
the liquid crystal layer has a positive dielectric anisotropy and adopts a homogeneous alignment;
The viewing angle control device according to [1].
[4] when the liquid crystal layer is switched to the second state, the second tilt angle is greater than 60° and less than 90°;
The viewing angle control device according to [3].
[5] further comprising a control unit for controlling driving of the first electrode and the second electrode;
The control unit
applying a voltage of 0 V between the first electrode and the second electrode when the liquid crystal layer is switched to the first state;
applying a voltage in the range of 3 to 7 V between the first electrode and the second electrode when the liquid crystal layer is switched to the second state;
The viewing angle control device according to [3].
[6] when the liquid crystal layer is switched to the second state, the voltage is in the range of 3.5 to 5V;
The viewing angle control device according to [5].
[7] a first polarizing plate having a first easy transmission axis orthogonal to the reference axis;
a second polarizing plate having a second easy transmission axis orthogonal to the reference axis and facing the first polarizing plate; a first substrate positioned between the first polarizing plate and the second polarizing plate; a first electrode positioned between the first substrate and the second polarizing plate; and a first electrode having a first orientation axis parallel to the reference axis and positioned between the first electrode and the second polarizing plate. a first alignment film, a second substrate positioned between the second polarizing plate and the first alignment film, a second electrode positioned between the second substrate and the first alignment film, and a second alignment film having a second alignment axis parallel to a reference axis and positioned between the second electrode and the first alignment film; a liquid crystal material including a plurality of liquid crystal molecules; and a plurality of dichroic dye molecules. a viewing angle control panel, comprising: a liquid crystal layer having a dichroic dye containing
a display panel for displaying an image;
the polarizing plate positioned between the viewing angle control panel and the display panel is either one of the first polarizing plate and the second polarizing plate;
The liquid crystal layer is
a first state in which the major axis of each liquid crystal molecule is parallel to the reference axis in plan view and the major axis forms a first tilt angle with respect to the reference axis;
a second state in which the long axis of each of the liquid crystal molecules is parallel to the reference axis in plan view, and the long axis forms a second tilt angle larger than the first tilt angle with respect to the reference axis;
can be switched to either
display device.
[8] The concentration of the dichroic dye in the liquid crystal layer is in the range of 1 to 3%.
The display device according to [7].
[9] the first alignment film and the second alignment film are horizontal alignment films;
the liquid crystal layer has a positive dielectric anisotropy and adopts a homogeneous alignment;
The display device according to [7].
[10] When the liquid crystal layer is switched to the second state, the second tilt angle is greater than 60° and less than 90°.
The display device according to [9].
[11] further comprising a control unit for controlling driving of the first electrode and the second electrode;
The control unit
applying a voltage of 0 V between the first electrode and the second electrode when the liquid crystal layer is switched to the first state;
applying a voltage in the range of 3 to 7 V between the first electrode and the second electrode when the liquid crystal layer is switched to the second state;
The display device according to [9].
[12] when the liquid crystal layer is switched to the second state, the voltage is in the range of 3.5 to 5 V;
The display device according to [11].
[13] a third polarizing plate;
further comprising a lighting device;
the polarizing plate positioned between the viewing angle control panel and the display panel is the second polarizing plate;
The display panel is a transmissive liquid crystal display panel and is positioned between the second polarizing plate and the third polarizing plate,
The first polarizing plate is positioned between the lighting device and the viewing angle control panel,
The display device according to [7].

DSP…表示装置、PNL…表示パネル、CON…制御部、
PL1,PL2,PL3,PL4…偏光板PL、VP…視野角制御パネル、
11,15…基板、12,16…電極、13,17…配向膜、19…液晶層、
M1…液晶分子、M2…二色性色素分子、LA…長軸、RA…基準軸、
A1a,A2a,A4a…吸収軸、A1b,A2b…透過容易軸、
AA1,AA2…配向軸、θ…視野角、φ1,φ2…傾斜角。
DSP...display device, PNL...display panel, CON...control section,
PL1, PL2, PL3, PL4... Polarizing plate PL, VP... Viewing angle control panel,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 15... Substrate, 12, 16... Electrode, 13, 17... Alignment film, 19... Liquid crystal layer,
M1... liquid crystal molecule, M2... dichroic dye molecule, LA... long axis, RA... reference axis,
A1a, A2a, A4a... absorption axis, A1b, A2b... easy transmission axis,
AA1, AA2: Orientation axis, θ: Viewing angle, φ1, φ2: Tilt angle.

Claims (9)

基準軸に直交する第1透過容易軸を有する第1偏光板と、
前記基準軸に直交する第2透過容易軸を有し前記第1偏光板と対向した第2偏光板と、
前記第1偏光板と前記第2偏光板との間に位置した第1基板と、前記第1基板と前記第2偏光板との間に位置した第1電極と、前記基準軸に平行な第1配向軸を有し前記第1電極と前記第2偏光板との間に位置した第1配向膜と、前記第2偏光板と前記第1配向膜との間に位置した第2基板と、前記第2基板と前記第1配向膜との間に位置した第2電極と、前記基準軸に平行な第2配向軸を有し前記第2電極と前記第1配向膜との間に位置した第2配向膜と、複数の液晶分子を含む液晶材料及び複数の二色性色素分子を含む二色性色素を有し前記第1配向膜と前記第2配向膜との間に位置した液晶層と、を有する、視野角制御パネルと
前記第1電極及び前記第2電極の駆動を制御する制御部と、を備え、
前記液晶層は、
平面視にて各々の前記液晶分子の長軸が前記基準軸に平行となり、前記長軸が前記基準軸に対して第1傾斜角を成す第1状態と、
平面視にて各々の前記液晶分子の前記長軸が前記基準軸に平行となり、前記長軸が前記基準軸に対して前記第1傾斜角より大きい第2傾斜角を成す第2状態と、
の何れか一方に切替えられ、
前記第1配向膜及び前記第2配向膜は、それぞれ水平配向膜であり、
前記液晶層は、正の誘電率異方性を有し、ホモジニアス配向を採り、
前記制御部は、
前記液晶層が前記第1状態に切替えられる際、前記第1電極と前記第2電極との間に0Vの電圧を印加し、
前記液晶層が前記第2状態に切替えられる際、前記第1電極と前記第2電極との間に3乃至7Vの範囲内の電圧を印加する、
野角制御装置。
a first polarizing plate having a first easy transmission axis orthogonal to the reference axis;
a second polarizing plate having a second easy transmission axis orthogonal to the reference axis and facing the first polarizing plate;
a first substrate positioned between the first polarizing plate and the second polarizing plate; a first electrode positioned between the first substrate and the second polarizing plate; a first alignment film having one alignment axis and positioned between the first electrode and the second polarizing plate; a second substrate positioned between the second polarizing plate and the first alignment film; a second electrode located between the second substrate and the first alignment film; and a second alignment axis parallel to the reference axis and located between the second electrode and the first alignment film. a liquid crystal layer having a second alignment film and a liquid crystal material including a plurality of liquid crystal molecules and a dichroic dye including a plurality of dichroic dye molecules and positioned between the first alignment film and the second alignment film; and a viewing angle control panel ;
A control unit that controls driving of the first electrode and the second electrode,
The liquid crystal layer is
a first state in which the major axis of each liquid crystal molecule is parallel to the reference axis in plan view and the major axis forms a first tilt angle with respect to the reference axis;
a second state in which the long axis of each of the liquid crystal molecules is parallel to the reference axis in plan view, and the long axis forms a second tilt angle larger than the first tilt angle with respect to the reference axis;
is switched to either one of
the first alignment film and the second alignment film are horizontal alignment films,
The liquid crystal layer has positive dielectric anisotropy and adopts homogeneous alignment,
The control unit
applying a voltage of 0 V between the first electrode and the second electrode when the liquid crystal layer is switched to the first state;
applying a voltage in the range of 3 to 7 V between the first electrode and the second electrode when the liquid crystal layer is switched to the second state;
Viewing angle control device.
前記液晶層における前記二色性色素の濃度は、1乃至3%の範囲内である、
請求項1に記載の視野角制御装置。
the concentration of the dichroic dye in the liquid crystal layer is in the range of 1 to 3%;
The viewing angle control device according to claim 1.
前記液晶層が前記第2状態に切替えられた際、前記第2傾斜角は、60°を超え、90°未満である、
請求項1に記載の視野角制御装置。
the second tilt angle is greater than 60° and less than 90° when the liquid crystal layer is switched to the second state;
The viewing angle control device according to claim 1 .
前記液晶層が前記第2状態に切替えられる際、前記電圧は、3.5乃至5Vの範囲内である、
請求項1に記載の視野角制御装置。
the voltage is in the range of 3.5 to 5 V when the liquid crystal layer is switched to the second state;
The viewing angle control device according to claim 1 .
基準軸に直交する第1透過容易軸を有する第1偏光板と、
前記基準軸に直交する第2透過容易軸を有し前記第1偏光板と対向した第2偏光板と、
前記第1偏光板と前記第2偏光板との間に位置した第1基板と、前記第1基板と前記第2偏光板との間に位置した第1電極と、前記基準軸に平行な第1配向軸を有し前記第1電極と前記第2偏光板との間に位置した第1配向膜と、前記第2偏光板と前記第1配向膜との間に位置した第2基板と、前記第2基板と前記第1配向膜との間に位置した第2電極と、前記基準軸に平行な第2配向軸を有し前記第2電極と前記第1配向膜との間に位置した第2配向膜と、複数の液晶分子を含む液晶材料及び複数の二色性色素分子を含む二色性色素を有し前記第1配向膜と前記第2配向膜との間に位置した液晶層と、を有する、視野角制御パネルと、
画像を表示する表示パネルと
前記第1電極及び前記第2電極の駆動を制御する制御部と、を備え、
前記視野角制御パネルと前記表示パネルとの間に位置する偏光板は、前記第1偏光板及び前記第2偏光板の何れか一方であり、
前記液晶層は、
平面視にて各々の前記液晶分子の長軸が前記基準軸に平行となり、前記長軸が前記基準軸に対して第1傾斜角を成す第1状態と、
平面視にて各々の前記液晶分子の前記長軸が前記基準軸に平行となり、前記長軸が前記基準軸に対して前記第1傾斜角より大きい第2傾斜角を成す第2状態と、
の何れか一方に切替えられ、
前記第1配向膜及び前記第2配向膜は、それぞれ水平配向膜であり、
前記液晶層は、正の誘電率異方性を有し、ホモジニアス配向を採り、
前記制御部は、
前記液晶層が前記第1状態に切替えられる際、前記第1電極と前記第2電極との間に0Vの電圧を印加し、
前記液晶層が前記第2状態に切替えられる際、前記第1電極と前記第2電極との間に3乃至7Vの範囲内の電圧を印加する、
示装置。
a first polarizing plate having a first easy transmission axis orthogonal to the reference axis;
a second polarizing plate having a second easy transmission axis orthogonal to the reference axis and facing the first polarizing plate;
a first substrate positioned between the first polarizing plate and the second polarizing plate; a first electrode positioned between the first substrate and the second polarizing plate; a first alignment film having one alignment axis and positioned between the first electrode and the second polarizing plate; a second substrate positioned between the second polarizing plate and the first alignment film; a second electrode located between the second substrate and the first alignment film; and a second alignment axis parallel to the reference axis and located between the second electrode and the first alignment film. a liquid crystal layer having a second alignment film and a liquid crystal material including a plurality of liquid crystal molecules and a dichroic dye including a plurality of dichroic dye molecules and positioned between the first alignment film and the second alignment film; and a viewing angle control panel;
a display panel for displaying an image ;
A control unit that controls driving of the first electrode and the second electrode,
the polarizing plate positioned between the viewing angle control panel and the display panel is either one of the first polarizing plate and the second polarizing plate;
The liquid crystal layer is
a first state in which the major axis of each liquid crystal molecule is parallel to the reference axis in plan view and the major axis forms a first tilt angle with respect to the reference axis;
a second state in which the long axis of each of the liquid crystal molecules is parallel to the reference axis in plan view, and the long axis forms a second tilt angle larger than the first tilt angle with respect to the reference axis;
is switched to either one of
the first alignment film and the second alignment film are horizontal alignment films,
The liquid crystal layer has positive dielectric anisotropy and adopts homogeneous alignment,
The control unit
applying a voltage of 0 V between the first electrode and the second electrode when the liquid crystal layer is switched to the first state;
applying a voltage in the range of 3 to 7 V between the first electrode and the second electrode when the liquid crystal layer is switched to the second state;
display device.
前記液晶層における前記二色性色素の濃度は、1乃至3%の範囲内である、
請求項5に記載の表示装置。
the concentration of the dichroic dye in the liquid crystal layer is in the range of 1 to 3%;
The display device according to claim 5 .
前記液晶層が前記第2状態に切替えられた際、前記第2傾斜角は、60°を超え、90°未満である、
請求項5に記載の表示装置。
the second tilt angle is greater than 60° and less than 90° when the liquid crystal layer is switched to the second state;
The display device according to claim 5 .
前記液晶層が前記第2状態に切替えられる際、前記電圧は、3.5乃至5Vの範囲内である、
請求項5に記載の表示装置。
the voltage is in the range of 3.5 to 5 V when the liquid crystal layer is switched to the second state;
The display device according to claim 5 .
第3偏光板と、
照明装置と、をさらに備え、
前記視野角制御パネルと前記表示パネルとの間に位置する前記偏光板は、前記第2偏光板であり、
前記表示パネルは、透過型の液晶表示パネルであり、前記第2偏光板と前記第3偏光板との間に位置し、
前記第1偏光板は、前記照明装置と前記視野角制御パネルとの間に位置している、
請求項5に記載の表示装置。
a third polarizing plate;
further comprising a lighting device;
the polarizing plate positioned between the viewing angle control panel and the display panel is the second polarizing plate;
The display panel is a transmissive liquid crystal display panel and is positioned between the second polarizing plate and the third polarizing plate,
The first polarizing plate is positioned between the lighting device and the viewing angle control panel,
The display device according to claim 5 .
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006091871A (en) 2004-09-24 2006-04-06 Sharp Corp Guest-host liquid crystal layer with patterned electrode disordering display for privacy protection
JP2007033813A (en) 2005-07-26 2007-02-08 Nec Corp Light source device, liquid crystal display device, and personal digital assistant
US20180188576A1 (en) 2017-01-03 2018-07-05 Boe Technology Group Co., Ltd. Display screen, display device and display method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0659287A (en) * 1992-03-31 1994-03-04 Toshiba Corp Liquid crystal display device
JPH10197844A (en) * 1997-01-09 1998-07-31 Sharp Corp Liquid crystal display device
KR102394392B1 (en) * 2015-12-09 2022-05-04 엘지디스플레이 주식회사 Display panel and display device comprising the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006091871A (en) 2004-09-24 2006-04-06 Sharp Corp Guest-host liquid crystal layer with patterned electrode disordering display for privacy protection
JP2007033813A (en) 2005-07-26 2007-02-08 Nec Corp Light source device, liquid crystal display device, and personal digital assistant
US20180188576A1 (en) 2017-01-03 2018-07-05 Boe Technology Group Co., Ltd. Display screen, display device and display method

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